电气化加速引发NASA重新审视X验证机计划

2019-03-15 来源:国际航空 发布:高端装备产业研究中心

  随着航空电气化发展速度超出预期,NASA正在考虑重新规划下一代X验证机的发展方向。

 

  在预算有限的情况下,为了重新开展有人驾驶X验证机的飞行试验研究,NASA不得不绞尽脑汁。其第一步是相对保守的X-57项目,这是一种基于轻型通航飞机的电推进技术验证机,预计将于2019年开始试飞。

 

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  相比之下,NASA下一步的计划要庞大得多,这就是X-59超声速低声爆飞行验证机。该项目在2018年11月通过了一个关键节点,预计将于2022年初展开试飞。在预算紧缩的条件下,为了保住这个全新的X验证机项目,NASA不得不将该项目分成两部分。首先,NASA在2016年2月将初步设计合同授予了洛克希德·马丁(洛马)公司的“臭鼬工厂”,然后通过竞标选择验证机制造商。最终,洛马于2018年4月赢得了这份价值2.475亿美元的合同。

 

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  随着X-57和X-59的推进,NASA正在着手规划下一个大型X验证机项目,计划2021年启动。

 

  NASA的目标非常清晰,那就是发展节能的未来新构型亚声速客机,并已经资助了4家公司进行概念开发。2017年,业界已经提出了5个不同的概念构型,然而,近期电力推进技术的快速发展让NASA的领导层开始重新思考下一步计划。

 

  在谈到未来X验证机的研究方向时,NASA航空研究任务事务部副主任申金元(Jaiwon Shin)表示:“我们认为电动飞机将是大型运输类飞机市场的最终发展方向,虽然目前仍处于发展初期,进步较慢,但业界对其充满了兴趣,并且认为越早发展越好。”

 

  在NASA 2017年预算申请中,新航空地平线(New Aviation Horizons)倡议提出,在X-57和X-59之后,从2023年开始研发一系列超高效亚声速(UEST)X验证机。最终,美国国会并没有批准这个项目,即便该项目的第一项任务是专注于研究非常规飞机布局,资金需求不大;而后续的验证机研制工作,计划中已安排到2025年之后。

 

  申金元表示,空客和波音公司已经向市场注入了了开发混合动力推进技术的需求。这两家公司都表示,在下一个单通道客机换代周期中,需要的是低排放的推进系统。“这主要是因为他们了解到,在开发出A320neo和737max之后,必须拿出新的推进系统才能满足行业需求,因为他们暂时还不会真的采用全新的气动布局。”

 

  这一调整促进了整个行业在电动机、电池和相关技术商的进步,其速度超过了NASA或主要制造商的预期。这反过来使得波音与空客可以考虑在运输机领域尽早引进混合动力推进系统。两家公司都在积极投入,空客公司正在建造E-Fan X混合动力支线验证机,而波音支持的Zunum公司正在开发一种12座级混合动力飞机。

 

  这完全改变了NASA的原有计划——考虑颠覆传统管状机身加机翼的布局,包括翼身融合、桁架支撑、联接翼等。在2018年12月6日于华盛顿特区举行的电动飞机推进工业日上,NASA的代表与感兴趣的公司进行了一对一的会谈。NASA集成航空系统计划(IASP)主任艾德·瓦格纳(Ed Waggoner)表示,这次会议的结果以及同期开展的信息征询工作将为NASA的2021年预算申请提供支撑。